重难专题 电场线 分层同步练习 -2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

重难专题　电场线 一、必备知识基础练 题组一　电场线的性质和特点 1.(2025安徽合肥期末)静止的点电荷会在其周围产生静电场,为了形象地描述电场,法拉第采用了画电场线的方法。如图是某一电场的电场线分布图,下列关于电场和电场线的说法正确的是(　　) A.由于电场线是看不见、摸不着的,所以电场线实际并不存在 B.电场线可以形象地描述电场,电场线是实际存在的 C.同一幅电场线分布图中,电场线密集的地方电场强度较大 D.电场线分布图中没画电场线的地方(如B点),电场强度为零 题组二　点电荷电场、匀强电场的电场线特点 2.(2025宁夏石嘴山期中)在以下四种电场中,分别标记有a、b两点。其中a、b两点电场强度大小相等、方向相反的是(　　) 3.(多选)如图所示,水平放置的两块带等量异种电荷的平行金属板M、N,它们之间的电场线是间隔相等的平行线,P、Q是电场中的两点。下列说法正确的是(　　) A.M板带正电、N板带负电 B.P、Q两点的电场强度EP>EQ C.M板带负电、N板带正电 D.P、Q两点的电场强度EP=EQ 4.如图是三个点电荷A、B、C周围电场线分布图(电场方向未画出)。下列说法正确的是(　　) A.点电荷A一定带正电 B.点电荷C一定带正电 C.点电荷A、B一定是同种电荷 D.点电荷B、C一定是同种电荷 题组三　两个等量同种(或异种)电荷的电场线特点 5.电场线可以形象地描述电场的强弱和方向。如图为等量异种电荷电场的电场线分布图,M、N为该电场中的两点,下列说法正确的是(　　) A.左侧电荷带负电,右侧电荷带正电 B.左侧电荷带正电,右侧电荷带负电 C.M、N两点电场强度方向相同 D.M、N两点电场强度大小相等 6.如图所示,在真空中等量异种点电荷形成的电场中:O是电荷连线的中点,C、D是连线中垂线上关于O对称的两点,A、B是连线延长线上的两点,且到正、负电荷的距离均等于两电荷间距的一半。下列结论正确的是(　　) A.B、C两点电场强度方向相同 B.A、B两点电场强度相同 C.C、O、D三点比较,O点电场强度最弱 D.A、O、B三点比较,O点电场强度最弱 7.如图所示,两等量异种点电荷的连线沿水平方向,一电子沿等量异种点电荷连线的中垂线由A→O→B匀速运动,电子重力不计,则电子除受静电力外,所受的另一个力的大小和方向变化情况是(　　) A.先变大后变小,方向水平向左 B.先变大后变小,方向水平向右 C.先变小后变大,方向水平向左 D.先变小后变大,方向水平向右 二、关键能力提升练 8.(2025江苏苏州期中)某电场在直角坐标系中的电场线分布情况如图所示,O、P、M、N为电场中的四个点,其中P和M在一条电场线上,则下列说法正确的是(　　) A.M点的电场强度大于N点的电场强度 B.坐标原点附近未画电场线的区域电场强度均为0 C.将一正点电荷由P点静止释放,仅在静电力作用下,可沿PM电场线运动到M点 D.将一负点电荷由O点静止释放,可能沿图中虚线运动到M点 9.(多选)点电荷M和金属平板N周围的电场线分布如图所示,a、b为同一条电场线上的两点,c、d为关于a、b连线对称的两点,下列说法正确的是(　　) A.M带正电,N的上表面带正电 B.M带正电,N的上表面带负电 C.c、d两点的电场强度相同 D.a点的电场强度大于b点的电场强度 10.(多选)(2025河南驻马店期末)如图所示,静电除尘是通过电离空气后使空气中的粉尘微粒带电,从而被电极吸附的空气净化技术。图中虚线为一带电粉尘(不计重力)在静电除尘管道内的运动轨迹,实线为电场线(未标方向),则(　　) A.带电粉尘带正电 B.带电粉尘带负电 C.带电粉尘在a点的加速度小于在b点的加速度 D.带电粉尘在a点的加速度大于在b点的加速度 11.如图所示,以O为圆心,r为半径的圆与坐标轴的交点分别为a、b、c、d,空间有沿x轴正方向的匀强电场,同时在O点固定一个所带电荷量为+Q的点电荷。如果把一个所带电荷量为-q的试探电荷放在c点,则恰好平衡,那么匀强电场的电场强度大小为多少?a、d两点的实际电场强度大小为多少?(静电力常量为k) 三、核心素养拔高练 12.(多选)如图所示,某无限长的粗糙绝缘直杆与等量异种点电荷连线的中垂线重合,杆竖直放置。杆上有A、B、O三点,其中O为等量异种点电荷连线的中点,AO=BO。现将一带电小圆环从杆上A点以初速度v0向B点滑动,滑到B点时速度恰好为0,则关于小圆环的运动,下列说法正确的是(　　) A.运动的加速度逐渐减小 B.运动的加速度先增大后减小 C.运动到O点的速度为 D.运动到O点的速度大于 13.如图所示,两个电荷量都是Q的正、负点电荷分别固定在A、B两点,AB连线中点为O。现将另一个电荷量为+q的试探电荷放在AB连线中垂线上距O为x的C点,沿某一确定方向施加外力使电荷由静止开始沿直线从C点运动到O点,下列说法正确的是(　　) A.外力F的方向应当平行于AB方向水平向右 B.电荷从C点到O点的运动为匀变速直线运动 C.电荷从C点到O点的运动为加速度减小的加速直线运动 D.电荷从C点到O点的运动为加速度增大的加速直线运动 参考答案 1.C　电场是实际存在于电荷周围的一种特殊的物质,电场线是为了形象地描述电场人为引入的,电场线实际上不存在,故A、B错误;电场线的疏密程度能够表示电场的强弱,电场线越密集的位置电场强度越大,电场线越稀疏的地方,电场强度越小,故C正确;电场线的疏密程度能够表示电场的强弱,图中B点位置虽然没有画电场线,但其所在空间区域的电场线分布仍然能够反映一定的疏密程度,可知,该点的电场强度不为零,故D错误。 2.C　A项图为正的点电荷的电场线,其中a、b两点的电场强度大小相等、方向不相反,故A错误;B项图为等量异种电荷的电场线分布,其中a、b两点的电场强度大小相等、方向相同,故B错误;C项图为等量同种正电荷的电场线分布,其中a、b两点的电场强度大小相等、方向相反,故C正确;D项图中的非匀强电场中a、b两点的电场强度大小不相等、方向不相反,故D错误。 3.CD　电场线从正电荷指向负电荷,所以M板带负电、N板带正电,故A错误,C正确;由题意知电场线是间隔相等的平行线,则两平行板间是匀强电场,所以P、Q两点的电场强度EP=EQ,故B错误,D正确。 4.C　电场线从正电荷出发指向负电荷,图中没标注电场线方向,所以无法判断三个电荷带电性质,但是根据图示可知,点电荷A、B一定是同种电荷,点电荷B、C一定是异种电荷。故选C。 5.B　6.B　7.B 8.A　电场线密的地方电场强度大,由图可知M点电场线比N点的密,所以M点的电场强度大于N点的电场强度,故A正确;电场线只是大体形象描述电场,未画有电场线的区域也存在电场,故B错误;一正点电荷由P点静止释放,该点电荷所受的静电力是变力,方向与电场线相切,根据曲线运动的条件知该点电荷并不能沿电场线运动到M点,故C错误;在第一象限区域,电场中不可能存在一条沿OM方向的直线电场线,则将一负点电荷由O点静止释放,不可能沿图中虚线运动到M点,故D错误。 9.BD　电场线起始于正电荷终止于负电荷,所以点电荷M带正电,N的上表面带负电,故A错误,B正确;电场线越密,电场强度越大,所以a点电场强度大于b点电场强度,故D正确; c、d点电场强度大小相等,方向不同,故C错误。 10.BC　集尘电极带正电,带电粉尘在静电力作用下向集尘电极移动,则带电粉尘带负电,故B正确,A错误;因b点电场线较a点密集,则b点的电场强度较大,根据公式F=Eq,可知带电粉尘在b点受静电力较大,则带电粉尘在a点的加速度小于在b点的加速度,故C正确,D错误。 11.解析 空间存在匀强电场和点电荷形成的电场,任何一点的电场强度都是这两个电场在该处的电场强度的矢量和。由所带电荷量为-q的试探电荷在c点处于平衡状态得k=qE,解得匀强电场的电场强度E=。由于正点电荷形成的电场的电场强度方向从圆心沿半径方向向外,故在a点点电荷的电场强度方向沿x轴正方向;在d点点电荷的电场强度方向沿y轴正方向。从而可知a点的实际电场强度Ea=,d点的实际电场强度Ed=。 答案 12.BD　带电小圆环的重力不变,静电力的方向不变,但大小变化,从A到B电场强度先增大后减小,静电力先增大后减小,使得滑动摩擦力先增大后减小,导致运动的加速度先增大后减小。整个过程中带电小圆环做变减速直线运动,作出v-t图像,如图所示,由图像可知,小圆环运动到O点的速度v'大于,B、D正确。 13.D　根据等量异种点电荷周围电场分布情况,可知试探电荷+q在运动过程中受水平向左的逐渐增大的静电力作用,要想让该电荷由静止开始沿直线从C点运动到O点,则该电荷所受合力的方向应沿CO方向,受力分析如图所示,外力F的方向应斜向右下,A错误;因Fx=F电,Fy=ma,由于静电力逐渐增大,所以Fx逐渐增大,Fy也逐渐增大,加速度也逐渐增大,所以电荷从C点到O点的运动为加速度增大的加速直线运动,B、C错误,D正确。 7 学科网（北京）股份有限公司 $